Câu 1.
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng các tính chất của logarit để biến đổi biểu thức $\log_{\sqrt{a}}\left(\frac{b}{c}\right)$ thành dạng dễ dàng tính toán hơn.
Bước 1: Áp dụng công thức $\log_{a^m}(x) = \frac{1}{m} \log_a(x)$:
\[
\log_{\sqrt{a}}\left(\frac{b}{c}\right) = \log_{a^{1/2}}\left(\frac{b}{c}\right) = \frac{1}{\frac{1}{2}} \log_a\left(\frac{b}{c}\right) = 2 \log_a\left(\frac{b}{c}\right)
\]
Bước 2: Áp dụng công thức $\log_a\left(\frac{x}{y}\right) = \log_a(x) - \log_a(y)$:
\[
2 \log_a\left(\frac{b}{c}\right) = 2 (\log_a(b) - \log_a(c))
\]
Bước 3: Thay giá trị của $\log_a(b)$ và $\log_a(c)$ vào:
\[
2 (\log_a(b) - \log_a(c)) = 2 (5 - 7) = 2 (-2) = -4
\]
Vậy giá trị của biểu thức $\log_{\sqrt{a}}\left(\frac{b}{c}\right)$ là \(-4\).
Đáp án đúng là: D. -4.
Câu 2.
Để tìm giá trị cực tiểu của hàm số \( y = f(x) \) từ đồ thị, chúng ta cần xác định điểm mà tại đó giá trị của hàm số đạt mức thấp nhất trong một khoảng lân cận của nó.
Dựa vào đồ thị:
- Điểm cực tiểu là điểm mà giá trị của hàm số giảm dần trước khi tăng lên.
- Từ đồ thị, ta thấy rằng giá trị của hàm số đạt mức thấp nhất tại điểm \( x = 1 \).
Tại điểm này, giá trị của hàm số là \( f(1) = -1 \).
Do đó, giá trị cực tiểu của hàm số là \(-1\).
Đáp án đúng là: A. -1.
Câu 3.
Để tìm khoảng cách từ điểm B đến mặt phẳng (SAC), ta thực hiện các bước sau:
1. Tìm diện tích tam giác SAC:
- Vì SA vuông góc với đáy ABCD, nên tam giác SAC là tam giác vuông tại A.
- Diện tích tam giác SAC:
\[
S_{SAC} = \frac{1}{2} \times SA \times AC
\]
- Biết rằng AC là đường chéo của hình vuông ABCD, do đó:
\[
AC = a\sqrt{2}
\]
- Diện tích tam giác SAC:
\[
S_{SAC} = \frac{1}{2} \times SA \times a\sqrt{2}
\]
2. Tính thể tích khối chóp SABC:
- Thể tích khối chóp SABC:
\[
V_{SABC} = \frac{1}{3} \times S_{ABC} \times SA
\]
- Diện tích tam giác ABC (đáy là hình vuông cạnh a):
\[
S_{ABC} = \frac{1}{2} \times AB \times BC = \frac{1}{2} \times a \times a = \frac{a^2}{2}
\]
- Thể tích khối chóp SABC:
\[
V_{SABC} = \frac{1}{3} \times \frac{a^2}{2} \times SA = \frac{a^2 \times SA}{6}
\]
3. Tính thể tích khối chóp B.SAC:
- Thể tích khối chóp B.SAC cũng bằng thể tích khối chóp SABC vì chúng có cùng thể tích:
\[
V_{B.SAC} = \frac{a^2 \times SA}{6}
\]
4. Tìm khoảng cách từ B đến mặt phẳng (SAC):
- Gọi khoảng cách từ B đến mặt phẳng (SAC) là h.
- Thể tích khối chóp B.SAC cũng có thể tính theo công thức:
\[
V_{B.SAC} = \frac{1}{3} \times S_{SAC} \times h
\]
- Thay vào:
\[
\frac{a^2 \times SA}{6} = \frac{1}{3} \times \left(\frac{1}{2} \times SA \times a\sqrt{2}\right) \times h
\]
- Giải phương trình để tìm h:
\[
\frac{a^2 \times SA}{6} = \frac{1}{3} \times \frac{1}{2} \times SA \times a\sqrt{2} \times h
\]
\[
\frac{a^2 \times SA}{6} = \frac{1}{6} \times SA \times a\sqrt{2} \times h
\]
\[
a^2 = a\sqrt{2} \times h
\]
\[
h = \frac{a^2}{a\sqrt{2}} = \frac{a}{\sqrt{2}} = \frac{a\sqrt{2}}{2}
\]
Vậy khoảng cách từ điểm B đến mặt phẳng (SAC) là $\frac{a\sqrt{2}}{2}$.
Đáp án đúng là: C. $\frac{a\sqrt{2}}{2}$.
Câu 4.
Để xác định khoảng nghịch biến của hàm số \( g(x) = f(x) - 2 \), ta cần tìm khoảng mà đạo hàm của \( g(x) \) nhỏ hơn 0.
Bước 1: Tính đạo hàm của \( g(x) \):
\[ g'(x) = f'(x) \]
Bước 2: Xem xét đồ thị của \( y = f'(x) \) để xác định khoảng mà \( f'(x) < 0 \).
Trên đồ thị của \( y = f'(x) \), ta thấy:
- \( f'(x) < 0 \) trên khoảng \( (1; 3) \).
Do đó, \( g'(x) < 0 \) trên khoảng \( (1; 3) \), nghĩa là hàm số \( g(x) \) nghịch biến trên khoảng này.
Vậy đáp án đúng là:
C. \( (1; 3) \).
Câu 5.
Cấp số nhân $(u_n)$ có $u_1=2$ và công bội $q=5$. Ta cần tìm số hạng $u_3$ của cấp số nhân này.
Theo công thức của cấp số nhân, số hạng thứ n của cấp số nhân được tính bằng:
\[ u_n = u_1 \cdot q^{n-1} \]
Áp dụng công thức trên để tìm $u_3$:
\[ u_3 = u_1 \cdot q^{3-1} \]
\[ u_3 = 2 \cdot 5^2 \]
\[ u_3 = 2 \cdot 25 \]
\[ u_3 = 50 \]
Vậy số hạng $u_3$ của cấp số nhân đã cho là 50.
Đáp án đúng là: A. 50.
Câu 6.
Trước tiên, ta xác định tọa độ của các đỉnh của hình lập phương ABCD.A'B'C'D'.
- Điểm A trùng với gốc tọa độ, do đó tọa độ của A là (0, 0, 0).
- Vì độ dài các cạnh của hình lập phương là 1, nên:
- Tọa độ của B là (1, 0, 0).
- Tọa độ của D là (0, 1, 0).
- Tọa độ của A' là (0, 0, 1).
Tiếp theo, ta xác định tọa độ của các đỉnh còn lại:
- Tọa độ của C là (1, 1, 0).
- Tọa độ của B' là (1, 0, 1).
- Tọa độ của D' là (0, 1, 1).
- Tọa độ của C' là (1, 1, 1).
Bây giờ, ta tìm tọa độ của véctơ $\overrightarrow{A^\prime C^\prime}$.
Tọa độ của $\overrightarrow{A^\prime C^\prime}$ được tính bằng cách lấy tọa độ của C' trừ đi tọa độ của A':
\[
\overrightarrow{A^\prime C^\prime} = (1, 1, 1) - (0, 0, 1) = (1, 1, 0)
\]
Vậy tọa độ của véctơ $\overrightarrow{A^\prime C^\prime}$ là (1, 1, 0).
Đáp án đúng là: C. $(1;1;0)$
Câu 7.
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ tính toán từng thành phần của vectơ $\overrightarrow{u}$ và sau đó tìm độ dài của nó.
Bước 1: Xác định tâm O của hình vuông ABCD.
- Tâm O của hình vuông ABCD là giao điểm của các đường chéo AC và BD. Vì vậy, O nằm ở trung điểm của cả hai đường chéo này.
Bước 2: Tính toán các vectơ từ O đến các đỉnh của hình lập phương.
- Ta có:
\[
\overrightarrow{OA} + \overrightarrow{OB} + \overrightarrow{OC} + \overrightarrow{OD}
\]
Vì O là tâm của hình vuông ABCD, nên tổng của các vectơ từ O đến các đỉnh của hình vuông này sẽ là vectơ null (0):
\[
\overrightarrow{OA} + \overrightarrow{OB} + \overrightarrow{OC} + \overrightarrow{OD} = \overrightarrow{0}
\]
Bước 3: Tính toán các vectơ từ O đến các đỉnh của mặt trên A'B'C'D'.
- Ta có:
\[
\overrightarrow{OA'} + \overrightarrow{OB'} + \overrightarrow{OC'} + \overrightarrow{OD'}
\]
Vì O là tâm của hình vuông ABCD và A', B', C', D' là các đỉnh của mặt trên của hình lập phương, mỗi vectơ từ O đến các đỉnh này sẽ có độ dài bằng cạnh của hình lập phương (a) và hướng thẳng đứng lên trên. Do đó:
\[
\overrightarrow{OA'} = \overrightarrow{OB'} = \overrightarrow{OC'} = \overrightarrow{OD'} = a\hat{k}
\]
Tổng của các vectơ này là:
\[
\overrightarrow{OA'} + \overrightarrow{OB'} + \overrightarrow{OC'} + \overrightarrow{OD'} = 4a\hat{k}
\]
Bước 4: Kết hợp các kết quả trên để tìm $\overrightarrow{u}$.
- Ta có:
\[
\overrightarrow{u} = \overrightarrow{OA} + \overrightarrow{OB} + \overrightarrow{OC} + \overrightarrow{OD} + \overrightarrow{OA'} + \overrightarrow{OB'} + \overrightarrow{OC'} + \overrightarrow{OD'}
\]
Thay các giá trị đã tính:
\[
\overrightarrow{u} = \overrightarrow{0} + 4a\hat{k} = 4a\hat{k}
\]
Bước 5: Tìm độ dài của vectơ $\overrightarrow{u}$.
- Độ dài của vectơ $\overrightarrow{u}$ là:
\[
|\overrightarrow{u}| = |4a\hat{k}| = 4a
\]
Vậy khẳng định đúng là:
B. $|\overrightarrow{u}| = 4a$